电子器件用防湿膜制造技术

本发明专利技术提供一种使改性粘土结晶取向、使其致密地层叠而成的具有可以用作自支撑膜的机械强度的电子器件用防湿膜，所述防湿膜的构成为，由改性粘土和添加物构成，具有水蒸气阻隔性，水蒸气透过度低于0.2g/m2/天(40℃相对湿度90％)，改性粘土为使粘土进行甲硅烷基化反应而成的，添加物为聚酰胺或聚酰亚胺，改性粘土的交换性离子的至少90摩尔％以上为锂离子，所述防湿膜是全部满足耐候性、气体阻隔性、水蒸气阻隔性、柔软性、耐热性、电绝缘性以及耐水性的主要条件的新型材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子器件用防湿膜，进一步详细地而言，涉及有柔软性、水蒸气阻隔性及气体阻隔性优异、具有可用作自支撑膜的机械强度的电子器件用防湿膜。本专利技术提供涉及电子器件用防湿膜的新技术·新产品，所述电子器件用防湿膜可用作自支撑膜，例如，即使在超过150°C的高温中，化学性稳定，可以具有气体阻隔性，例如，可以优选用作LCD用基板膜、LED用膜、太阳能电池的背板等的电子器件用的基板、保护膜。
技术介绍
迄今为止，柔软性优异、气体阻隔性、水蒸气阻隔性优异的电子器件用防湿膜，大多数情况下以有机高分子材料为基础来制造。具有气体阻隔性的膜，一般方法是以高分子树脂膜为基材、在该高分子树脂膜的一面或两面上形成气体阻隔层，用CVD法及PVD法等的各种方式形成氧化铝、氧化硅或氮化硅等。但是，具有气体阻隔性的膜，其水蒸气阻隔性、气体阻隔性不能说完美。另外，就耐热性而言，最高的工程塑料为约350°C，作为其以上的温度下的气体阻隔材料，必须使用无机系片材或金属片材。其中，无机系片材是将云母、蛭石等的天然矿物或合成矿物加工成片材状而成的， 这些无机系片材具有高的耐热性，作为压盖填料，用作暂时的气封部件。但是，由于这些无机系片材不能致密地成型，因此，不能完全遮断微小的气体分子的流动路径，气体阻隔性没那么高。另外，就金属片材而言，虽然气体阻隔性优异，但是在耐候性、电绝缘性、耐化学品性等方面存在难点，其用途受到限制。例如，在太阳能电池等在苛刻的环境下使用的器件的保护膜、背板中，要求耐候性，即耐紫外线、耐湿、耐热、耐盐损伤等，进而要求水蒸气阻隔性、电绝缘性、机械强度、耐化学品性、与密封材料的粘接性等。即使对于气体阻隔性，也要求与以往材料相比可以在严格的环境下使用的膜。另一方面，各种高分子树脂，除成形材料以外，通常作为分散剂、增稠剂、结合剂而配合在无机材料中，用作气体阻隔材料。例如有由聚丙烯酸等的分子中具有两个以上羧基的含有羧基的高氢气结合性树脂(树脂A)和淀粉类等的分子链中具有两个以上羟基的含有羟基的高氢气结合性树脂(树脂B)的混合物和粘土矿物等构成的组合物。例如，已知如果以上述树脂A和树脂B的重量比A/B = 80/20 60/40的混合物 100重量份与粘土矿物等的无机层状化合物1 10重量份形成组合物，对由该组合物制作的厚度0. 1 50微米的被膜进行热处理·电子束处理，则其被膜显示出气体阻隔性(参照专利文献1)。但是，在该情况下，添加物的树脂为主要成分，存在耐热性劣化这样的问题。另外，通过在两个聚烯烃系树脂层之间层叠包含含无机层状化合物和树脂的树脂组合物的层，可以得到防湿性、气体阻隔性优异的可以应用于食品包装等的层叠膜(参照专利文献幻。但是，在该情况下，含无机层状化合物的树脂组合物的层只不过是被用作多层膜的一部分，并不是单独用作自支撑膜。另外，这种层叠膜的耐热性由该层叠膜所含的耐热性最低的有机物材料来决定，即，该情况下由聚烯烃来决定，因此，这种材料一般不能形成高耐热性。以作为有机高分子的塑料的耐热性、气体阻隔性的提高为目的，在塑料中添加蒙皂石、云母、滑石、蛭石等的各种粘土作为填料。水分散性高的蒙皂石由于为亲水性，因此， 对疏水性的塑料的亲和性低，难以直接在塑料中进行高分散化、复合化。因此，已知在与疏水性塑料复合化的情况下，使用对粘土进行改性、控制了亲水性 /疏水性的改性粘土(参照非专利文献1)。改性粘土的制造方法有两种。其一，利用季铵阳离子或季鳞阳离子的离子交换。可以通过这些有机阳离子的种类、导入的阳离子的比例来控制亲水性/疏水性(参照非专利文献2)。另一种是甲硅烷基化。在粘土结晶的末端存在羟基，该羟基和添加的甲硅烷基化剂发生反应，可以对末端进行疏水化。这种情况下也可以同构甲硅烷基化剂的种类、导入的甲硅烷基化剂的比例来控制亲水性/疏水性。对于这两种改性方法，也可以将两者并用。在制膜方法中，有应用了朗缪尔布洛尔杰特法(Langmuir-Blodgett Method)的无机层状化合物薄膜的制作方法(例如，参照非专利文献3)。另外，还报告了各种调制功能性无机层状化合物薄膜等的方法。例如有包含将水滑石系层间化合物的水分散液膜状化而进行干燥的粘土薄膜的制造方法(参照专利文献3)。另外，作为其它的现有技术，例如存在以通过利用粘土矿物和磷酸或磷酸基的反应、实施促进其反应的热处理而将粘土矿物具有的键合结构取向、固定了的粘土矿物薄膜的制造方法(参照专利文献4)、含有蒙皂石系粘土矿物和2价以上的金属的络合物的被膜处理用水性组合物(参照专利文献幻等为代表的许多事例。但是，在任一方法中，迄今为止都不能得到具有可以用作自支撑膜的机械强度、使粘土粒子的层叠高度取向而赋予了气体阻隔性的无机层状化合物取向自支撑膜。本专利技术人等迄今为止公开有如下所示的以简便的手段制作粘土自支撑膜的基本的方法(例如，参照专利文献6)。(1)将粘土粒子分散在作为分散剂的液体中、调制均勻的粘土分散液。(2)将该均勻的粘土分散液流入托盘等中，静置，使粘土粒子沉淀，用固液分离手段分离作为分散剂的液体，形成粘土膜。(3)将该粘土膜任意地在110 300°C的温度条件下干燥，制作粘土自支撑膜。迄今为止，本专利技术人等在包装材料、密封材料、电绝缘材料等的领域中，提案有以对粘土进行了改性的改性粘土为主要成分、加入少量的添加物、具有气体阻隔性及水蒸气阻隔性、且具有耐水性、具有可以用作自支撑膜的机械强度的包含改性粘土膜的原料(参照专利文献7)。但是，在显示器、燃料电池、太阳能电池等电子器件领域中，进一步要求气体阻隔性及水蒸气阻隔性、柔软性和机械强度、高耐热性、耐水性、耐候性。但是，可以满足这样的要求的粘土膜并未开发，这些物质尚未达到实用化。现有技术文献专利文献专利文献1 特开平10-231434号公报专利文献2 特开平7-251489号公报专利文献3 特开平6_95四0号公报专利文献4 特开平5-2548 号公报专利文献5 特开2002-30255号公报专利文献6 特开2005-110550号公报专利文献7 特开2007-277078号公报非专利文献非专利文献1 鬼形正信SMECTITE第8卷，第2号，8-13 (1998)非专利文献2 鬼形正信SMECTITE第13卷，第1号，2-15(2003)非专利文献3:梅泽泰史粘土科学，第42卷，第4号，218-222 Q003)
技术实现思路
专利技术要解决的课题在这样的状况中，本专利技术人等鉴于上述以往技术，在以开发具有可以用作自支撑膜的机械强度、具有耐候性且具有优异的挠性、在超过200°C的高温度条件下可以使用的新型气体阻隔膜为目标而反复进行潜心研究的过程中，通过大幅度改善使用有前面公开的改性粘土的膜材，大幅度改良优选的改性粘土和其中优选的添加物、改性粘土和添加物的优选混合比率、分散液的优选固液比、优选的支撑体材料、优选的分散方法等，由此成功地开发出可以进一步提高膜的柔软性、耐水性以及耐热性的电子器件用防湿膜，直至完成了本专利技术。本专利技术的目的在于，提供一种电子器件用防湿膜、其制造方法以及用途，所述电子器件用防湿膜通过使改性粘土结晶取向、进而使其致密地层叠而具有可以用作自支撑膜的机械强度，而且，使气体阻隔性、水蒸气阻隔性、耐水性提高、且热稳定性优异。用于解决课题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：蛯名武雄，手岛畅彦，石井亮，南炫贞，铃木麻实，水上富士夫，
申请(专利权)人：独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：